تفاعلات الأحماض الدهنية الأساسية

توجد في الطبيعة مجموعة واسعة من الأحماض الدهنية . يُعتبر نوعان من الأحماض الدهنية أساسيين، وهما أحماض أوميغا-3 وأوميغا -6 . الأحماض الدهنية الأساسية ضرورية للإنسان، لكن الجسم لا يستطيع تصنيعها، ولذلك يجب الحصول عليها من الغذاء. تُستخدم أحماض أوميغا-3 وأوميغا-6 في بعض مسارات الإشارات الخلوية ، وتشارك في تنظيم الالتهاب ، وتخليق البروتين، والمسارات الأيضية في جسم الإنسان.

حمض الأراكيدونيك (AA) هو حمض دهني أساسي من نوع أوميغا-6، يتكون من 20 ذرة كربون. ^{[ 1 ]} وهو يُمثل رأس سلسلة تفاعلات حمض الأراكيدونيك، التي تُحفز 20 مسارًا إشاريًا مختلفًا تتحكم في مجموعة واسعة من الوظائف البيولوجية، بما في ذلك الالتهاب ، ونمو الخلايا ، والجهاز العصبي المركزي . ^{[ 2 ]} يُستمد معظم حمض الأراكيدونيك في جسم الإنسان من حمض اللينوليك الغذائي (18:2 ω-6)، الموجود في المكسرات ، والبذور ، والزيوت النباتية ، والدهون الحيوانية . ^{[ 3 ] [ 4 ]}

الإيكوزانويدات جزيئات إشارة مشتقة من الأحماض الدهنية الأساسية. وهي مسار رئيسي لتأثير هذه الأحماض في الجسم. توجد أربع فئات من الإيكوزانويدات، ولكل فئة سلسلتان أو ثلاث سلاسل. تحتوي أغشية الخلايا على الفوسفوليبيدات ، التي تتكون من رأس فوسفات محب للماء وذيلين من الأحماض الدهنية الكارهة للماء . بعض هذه الأحماض الدهنية هي أحماض دهنية أساسية متعددة غير مشبعة ذات 20 ذرة كربون (مثل حمض الأراكيدونيك، وحمض الإيكوسابنتاينويك، وحمض الديهومو-غاما لينولينيك). تُفصل الأحماض الدهنية الأساسية عن الفوسفوليبيد وتُطلق كأحماض دهنية حرة. ثم تُؤكسد الأحماض الدهنية الأساسية (عبر مسارين) وتُعدّل لاحقًا، لتُنتج الإيكوزانويدات.

بعد الأكسدة، تخضع الإيكوزانويدات لتعديلات إضافية، مُشكّلةً سلسلةً . يُفرّق بين أفراد السلسلة بحرف، ويُرقمون حسب عدد الروابط المزدوجة، وهو عدد ثابت ضمن السلسلة الواحدة. على سبيل المثال، يؤدي تفاعل إنزيم سيكلوأكسيجيناز مع حمض الأراكيدونيك (AA) (الذي يحتوي على 4 روابط مزدوجة) إلى تكوين ثرومبوكسانات السلسلة 2 ^{[ 2 ]} (TXA2 _، TXB2 _، ...)، يحتوي كل منها على رابطتين مزدوجتين. ويؤدي تفاعل إنزيم سيكلوأكسيجيناز مع حمض الإيكوسابنتاينويك (EPA) (الذي يحتوي على 5 روابط مزدوجة) إلى تكوين ثرومبوكسانات السلسلة 3 (TXA3 _، TXB3 _، ...)، يحتوي كل منها على ثلاث روابط مزدوجة. توجد استثناءات لهذه القاعدة، بعضها يُشير إلى التكوين الفراغي (PGF2α ₎ .

يُبيّن الجدول (1) هذه التسلسلات لحمض الأراكيدونيك (20:4 ω-6). أما تسلسلات حمض الإيكوسابنتاينويك (20:5 ω-3) وحمض الديهومو-غاما لينولينيك (20:3 ω-6) فهي مماثلة.

جميع البروستانويدات هي أحماض بروستانويك مستبدلة . توضح صفحة البروستانويدات في مركز سايبرليبيد ^{[ 5 ]} المركب الأصلي والحلقات المرتبطة بكل حرف من حروف السلسلة.

يستخدم الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية (IUPAC) والاتحاد الدولي للكيمياء الحيوية والبيولوجيا الجزيئية (IUBMB) المصطلح المكافئ " إيكوسانويد" . ^{[ 5 ]}

تختلف آلية تفاعل حمض الأراكيدونيك نوعًا ما في الجهاز العصبي المركزي . تعمل الهرمونات العصبية ، أو المعدلات العصبية ، أو النواقل العصبية كرسل أولية، حيث تُفعّل الفوسفوليبيدات لإطلاق حمض الأراكيدونيك من أغشية الخلايا العصبية كحمض دهني حر. خلال فترة وجوده القصيرة، قد يؤثر حمض الأراكيدونيك الحر على نشاط قنوات الأيونات وبروتينات الكيناز في الخلية العصبية . أو قد يُستقلب لتكوين الإيكوزانويدات، أو أحماض الإيبوكسي إيكوساتريينويك (EETs)، أو نيوروبورتكتين د، أو أنواع مختلفة من الإندوكانابينويدات ( مثل الأناندايد ومشتقاته).

لا تزال وظائف الإيكوزانويدات داخل الدماغ غير مفهومة تمامًا كما هو الحال في الالتهابات. تشير الدراسات إلى أنها تعمل كناقلات ثانوية داخل الخلية العصبية، وربما تتحكم في التثبيط قبل المشبكي وتنشيط بروتين كيناز C. كما أنها تعمل كوسائط نظيرة، تنتقل عبر المشابك العصبية إلى الخلايا المجاورة. ولا تزال آثار هذه الإشارات غير مفهومة تمامًا. وقد علّق دانييلي بيوميللي قائلًا:

تُنظَّم الخلايا العصبية في الجهاز العصبي المركزي على شكل مجموعات مترابطة من الخلايا ذات الصلة الوظيفية (كما هو الحال في الأنظمة الحسية). يُستخدم عامل قابل للانتشار يُفرز من خلية عصبية إلى السائل الخلالي ، وقادر على التفاعل مع مستقبلات غشائية على الخلايا المجاورة، بشكل مثالي لـ"مزامنة" نشاط مجموعة من الخلايا العصبية المترابطة. علاوة على ذلك، خلال النمو وفي بعض أشكال التعلم، قد تُفرز الخلايا بعد المشبكية عوامل تنظيمية تنتشر عائدةً إلى المكون قبل المشبكي، مما يُحدد بقاءه كنهاية نشطة، وسعة تفرعه، وفعاليته في إفراز النواقل العصبية - وهي ظاهرة تُعرف بالتنظيم الرجعي. وقد اقترحت الدراسات أن مستقلبات حمض الأراكيدونيك تُشارك في الإشارات الرجعية وغيرها من أشكال التعديل الموضعي للنشاط العصبي. ^{[ 2 ]}

يوضح الشكل 2 مسارين من EPA إلى DHA ، بما في ذلك تحويلة سبريتشر الاستثنائية .

يعمل إنزيم 5-LO على ذرة الكربون الخامسة من مجموعة الكربوكسيل . وتُنتج إنزيمات الليبوكسيجيناز الأخرى - 8-LO و12-LO و15-LO - منتجات أخرى شبيهة بالإيكوزانويدات. وللقيام بعمله، يستخدم إنزيم 5-LO بروتين تنشيط 5-ليبوكسيجيناز الموجود في الغشاء النووي ( FLAP )، ليتحول أولًا إلى حمض هيدروبيروكسي إيكوساتيتراينويك ( HPETE )، ثم إلى أول ليوكوترايين، LTA.

• دوكوسانويد
• الإيكوزانويد
• الأحماض الدهنية الأساسية
• نسبة الأحماض الدهنية في الطعام